DE2214228C3

DE2214228C3 - Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2214228C3
Application number: DE2214228A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Tokio Akamatsu; Tadashi Yokohama Kanagawa Fujii; Ryoichi Hino Tokio Namiki; Masatoshi Kawasaki Kanagawa Saito
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1971-03-24
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1979-02-01
Also published as: BE781245A; FR2131601A5; CA969755A; DE2214228A1; DE2214228B2; DE2265324C3; DE2265324B2; DE2265324A1; US3830199A; GB1388023A

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines Ladungsbildes mit einem flüssigen Entwickler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Es sind mit flüssigem Entwickler arbeitende Entwicklungsverfahren für die Elektrophotographie bekannt, w Dabei wird ein elektrostatisches Ladungsbild auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt, das einen elektrisch leitenden Träger aufweist. Hierzu kann beispielsweise Papier durch eine spezielle Behandlung elektrisch leitend gemacht werden; auf dieses Papier wird eine v> Schicht eines photoleitfähigen Materials aufgebracht, indem der Träger mit einer Schicht aus Selen, Zinkoxid oder einem organischen Halbleiter verschen wird. Die photoleitfähige Schicht wird nach der elektrischen Aufladung mit einer Abbildung einer Vorlage belichtet, ho Das dabei entstehende Ladungsbild wird mittels eines flüssigen Entwicklers entwickelt und damit sichtbar gemacht. Ein solcher flüssiger Entwickler enthält im allgemeinen einen Toner, der in einer Flüssigkeit mit sehr hohem elektrischen Widerstand verteilt ist. Ein h> solcher Toner kann hergestellt werden, indem beispielsweise Ruß oder ein anderes farbiges, sehr feinpulvriges Material mit einem Harz behandelt wird.

Mit flüssigem Entwickler arbeitende elektrophotographische Kopiergeräte haben folgende Vorteile: Die Intensität der hergestellten Abbildung läßt sich leicht steuern, das Auflösungsvermögen ist sehr hoch, es ergibt sich ein hoher Kontrast, und die fertigen Kopien können mit hoher Entwicklungsgeschwindigkeit hergestellt werden. Nachteilig ist hierbei, daß der flüssige Entwickler wegen der Ladungsmenge, die von dem in der Trägerflfissigkeit enthaltenen Farbpulver geliefert wird, sehr enge Toleranzen einhalten muß. Der Dispersionsgrad des Farbpulvers in der Trägerflüssigkeit und das Haftvermögen des Farbpulvers auf dem Ladungsbild bzw. auf den aufgeladenen Bereichen des Aufzeichnungsmaterials müssen bestimmten Gesetzmäßigkeiten genügen.

Eine Möglichkeit, diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird beispielsweise in der japanischen !Patentschrift »Method of Developing Electrostatic Images« (im folgenden als »Fluid-Entwicklungsverfahren« bezeichnet), Patentnummer Sho 44-9512, beschrieben.

Bei diesem Fluid-Entwicklungsverfahren wird ein flüssiger Entwickler hergestellt, indem ein Farbstoff oder Pigment in Wasser, einer wäßrigen Lösung eines Elektrolyten oder einer anderen Flüssigkeit mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gelöst oder verteilt wird. Der flüssige Entwickler wird auf das Aufzeichnungsmaterial aufgebracht, auf dem sich das Ladungsbild befindet Die Entwicklung des Ladungsbildes erfolgt, indem die aufgeladenen Bereiche selektiv mit dem flüssigen Entwickler befeuchtet und durch den Farbstoff oder das Pigment sichtbar gemacht werden, während der nicht aufgeladenen Bereiche nicht befeuchtet werden. Die Intensität der mit diesem Verfahren hergestellten sichtbaren Abbildungen ändert sich in Abhängigkeit von der in den aufgeladenen Bereichen vorhandenen Ladungsmenge und vom Feuchtigkeitsgrad dieser Bereiche.

Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, daß Wasser oder eine andere, preiswerte Flüssigkeit als Trägerflüssigkeit für den Farbstoff oder das Pigment verwendet werden kann, so daß kein hochisoliercndes Fluid eingesetzt werden muß, da der Farbstoff oder das Pigment in der Flüssigkeit nicht elektrisch aufgeladen wird.

Ein Problem bei der Umsetzung dieses Verfahrens in die Praxis liegt darin, daß der flüssige Entwickler auf das ganze Aufzeichnungsmaterial mit dem Ladungsbild aufgebracht werden muß. Bringt man nämlich den flüssigen Entwickler auf die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auf, so kann keine klar begrenzte, sichtbare Abbildung hergestellt werden. Außerdem treten im Untergrund der Abbildung im allgemeinen Schleier auf. Aus diesem Grunde ist dieses Verfahren bisher in der Praxis nicht eingesetzt worden.

Ej gibt weiterhin Entwicklungsvorrichtungen, bei denen die Oberfläche der Entwicklungswalze mit Kapillaren versehen ist; als Beispiele sollen die japanischen Patentschriften Nr. Sho 39-4299, Sho 40-18993 und Sho 41-6394 genannt werden. Eine solche Entwicklungswalze ermöglicht eine Verbesserung des Auflösungsvermögens und gleichmäßige sichtbare Abbildungen, wenn die Abmessungen der einzelnen Abschnitte der Oberfläche in der Kapiüarröhrchenform so klein wie möglich gemacht werden, da hierdurch die Gesamtmenge des darin enthaltenen flüssigen Entwicklers gesteigert wird. Es weist jedoch die gesamte, mit Kapillaren versehene Oberfläche der Entwicklungswalze eine Schicht von flüssigem Entwickler auf, nicht nur die Kapillarbereiche. In gleicher Weise wird die

gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterieis befeuchtet, wenn die Menge des flüssigen Entwicklers nicht mittels eines Rakelbauteils sehr exakt eingestellt wird. Auch hierbei treten also im allgemeinen Ungleichmäßigkeiten in der Intensität der entwickelten Abbildungen auf, und im Untergrund der Abbildung sind im allgemeinen Schleier zu erkennen.

Es gibt verschiedene Ausführungsformen eines Rakelbauteils für eine solche Entwicklungsvorrichtung; dazu gehört beispielsweise ein messer- oder plattenförmiges Abstreifeleinent, eine Luftabstreifeinrichtung (beispielsweise eine Breitschlitzdüse) oder ein Abstreifelement aus Filz oder Gummi. Beim Einsatz solcher Rakelbauteile treten jedoch technische Schwierigkeiten auf, da verhindert werden muß, daß sich die gesamte kapillare Oberfläche der Entwicklungswalze mit dem flüssigen Entwickler bedeckt; außerdem muß auf der Entwicklungswalze die in den Bereichen der Oberfläche mit Kapillarröhrchenform vorhandene Entwicklermenge gleichmäßig verteilt werden.

Ein weiteres Problem dieses Fluid-Entwicklungsverfahrens stellt die Zuführung des Aufzeichnungsmaterial zu der Entwicklungswalze dar. Bisher ist es üblich, das Aufzeichnungsmaterial nur gegen die Oberfläche der Entwicklungswalze zu drücken. Dadurch wird jetloch immer die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials durch den flüssigen Entwickler befeuchtet, so daß der Entwicklungsvorgang beeinträchtigt wird.

Bleibt außerdem die mit dem flüssigen Entwickler versehene Entwicklungswalze nach der Benutzung stehen, ohne daß ihre Oberfläche gereinigt wird, so trocknet der flüssige Entwickler aus und verklebt die Kapi'laroberfläche der Entwicklungswalze.

Schließlich ist aus der DE-AS 12 94 199 noch eine Entw cklungsvorrichtung der angegebenen Gattung bekannt. Dabei weist die Mantelfläche der Entwicklung? walze eine obere mehrere umlaufende Rillen mit V-förmigen Querschnitt zur Aufnahme von Entwickler auf, so daß die elektrostatischen Kräfte des durch das Leitfähigkeitsbild bildmäßig differenzierten elektrostatischen Feldes den flüssigen Entwickler selektiv oder differenziert au* den Rillen herausziehen können. Über das Rakelbauteil wird nur ausgesagt, daß es die Flüssigkeitszufuhr regeln soll.

Mit dieser bekannten Entwicklungsvorrichtung läßt sich jedoch ebenfalls nicht die Dicke der Entwicklerschicht auf der Entwicklungswalze genau einstellen, so daß der flüssige Entwickler sehr ungleichmäßig auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wird und die hergestellten Kopien .starke Qualitätsschwankungen haben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, mit der auf Grund der genauen Einstellung der Schicht aus dem flüssigen Entwickler auf der Mantelfläche der Entwicklungswalze qualitativ hochwertige Abbildungen hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß die Form und die Abmessungen des Rakelbauteils und der Entwicklungswalze genau aufeinander abgestimmt sind; dadurch kann die Übertragung des flüssigen Entwicklers auf das Aufzeichnungsmaterial sehr exakt gesteuert werden, da sich eine Schicht vorher bestimmter Dicke aus dem flüssigen Entwickler auf der Entwicklungswalze befindet. Es ist also nicht mehr erforderlich, die Zufuhr des flüssigen Entwicklers zu dem Aufzeichnungsmaterial genauso zu steuern, daß nur den aufgeladenen Bereichen des Aufzeichnungsmaterials eine ausreichende Menge Entwicklerflüssigkeit zugeführt wird, um ein genau > abgegrenztes, klar sichtbares Bild zu erhalten. Durch die hier beanspruchte Ausgestaltung der Entwicklungswalze und des Rakelbauteils steht in den einzelnen Bereichen eine ausreichende Menge Entwicklerflüssigkeit zur Verfügung, und zwar in den Rillen auf der

in Mantelfläche der Entwicklungswalze. Dieser flüssige Entwickler haftet nur an den aufgeladenen Bereichen des Aufzeichnungsmaterials, wenn dieses mit der Oberfläche der Entwicklungswalze in Berührung kommt Auf diese Weise wird das Ladungsbild auf dem

ι j Aufzeichnungsmaterial in äußerst zweckmäßiger Weise durch den flüssigen Entwickler befeuchtet Da das Rakelbauteil elastisch ist kann es in enge Berührung mit der profilierten Oberfläche der Entwicklungswalze kommen. Dadurch wird dem Ladungsbild eine ausreichende Menge Entwicklerflüssigkeit zugeführt, so daß ein qualitativ hochwertiges und kontrastreiches Bild ohne Hintergrundschleier erzeugt wirr!, da das Aufzeichnungsmaterial nicht mehr als unbedingt notwendig befeuchtet wird.

r> Wenn das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen des elastischen Materials für das Rakelbauteil größer ais 0,004 g/m³ 24 h wird, erscheint auf dem Aufzeichnungsmaterial nach der Entwicklung ein merklicher Untergrund, da sich keine ausreichende Abstreifwir-

JO kung durch das Rakelbauteil mehr ergibt Denn wenn das Rakelbauteil ständig im Druckkontalu mit einer rotierenden Entwicklungswalze benutzt wird und sein Absorptionsvermögen für Flüssigkeit insbesondere Wasser, zu groß ist so wird die Sättigungsmenge des in

j) dem Rakelbauteil aufgenommenen Flüssigentwicklers zu groß, so daß sich keine Abstreifwirkung mehr ergibt. Zwar läßt sich die Abstreifwirkung auch bei relativ großen Flüssigkeitsmengen dadurch verbessern, daß das Rakelbauteil in engen Kontakt mit der Entwicklungs-

4(1 walze gebracht wird. Diese Maßnahme ist jedcch nicht zweckmäßig, da dann das Rakelbauteil und/oder die Entwicklungswalze starken Beanspruchungen ausgesetzt wurden und deshalb sehr rasch abgenutzt sind.
Wenn andererseits das Rakelbautei) die Flüssigkeit

4') nicht aufnehmen kann, so läßt sich der flüssige Entwickler an den Spitzen der Rillen bzw. Wände der Entwicklungswalze nicht in ausreichender Weise entfernen, wodurch ebenfalls die Entwicklung nachteilig beeinflußt wird.

-)(i Der beanspruchte Wert von 0,004 g/m³ · 24 h für das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen stellt also einen für die Praxis sehr geeigneten Kompromiß zwischen den beiden oben erläuterten Extremwerten dar, bei denen sich die angegebenen Nachteile ergeben. Auf diese

v> Weise läßt sich die in den Rillen der Entwicklungswalze vorhandene Menge des flüssigen Entwicklers immer so einstellen, daß sie weder zu groß noc h zu klein ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die

w) schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform einer mit flüssigem Entwickler arbeitenden Entwicklungsvorrichtung nach der Erfindung,
F i g. 2A eine perspektivische Ansicht eineL Teils der

h". Entwicklungswalze,

Fig. 2B im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Entwicklungswalze mit einer Darstellung der Ausbildung der flüssigen Entwickler

enthaltenden Bereiche ihrer Oberfläche,

F i g. 3 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Entwicklungswalze mit einer Darstellung, wie sich der flüssige Entwickler in den in der Oberfläche der Entwicklungswalze ausgebildeten Rillen befindet, >

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Entwicklungswalze,

Fig.5 einen Längsschnitt durch einen Teil der Entwicklungswalze.

F i g. 6 eine Draufsicht auf die Entwicklungswalze und in ein gegen die Entwicklungswalze drückendes Rakelbauicil.

F i e. ^η einen Schnitt durch einen Teil der Entwicklungswalze und des Rakelbauteils mit einer Darstellung, wie die Menge des flüssigen Entwicklers in den r> Oberflächenbereichen der Entwicklungswalze mittels des Rakelbauteils eingestellt wird,

Fig. 8 eine Darstellung einer Einrichtung, mit welcher das Rakelbauleil schrittweise betrieben werden kann. >»

F- i g. 9 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Rakelbauteils,

Fig. IO eine perspektivische Ansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform des Rakelbauteils,

Fig. Il eine Ansicht der räumlichen Anordnung der _>-> Entwicklungswalze und der Führungswalze für das Aufzeichnungsmaterial,

F i g. 12 eine Ausführungsform mit zwei Führungswalzen für das Aufzeichnungsmaterial,

Fig. 13 eine Ausführungsform der Zuführung des m flüssigen Entwicklers zu der Entwicklungswalze und

Fig. 14 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Führungswalze für das Aufzeichnungsmaterial.

Fi g. 1 zeigte eine Entwicklungswalze 1, die auf einer Achse 2 angebracht ist. Auf ihrer Oberfläche ist eine r> große Zahl von winzigen Rillen angebracht, die die Entwickler enthaltenden Bereiche la bilden. Die Entwicklungswalze 1 wird mit einem geeigneten Antrieb angetrieben und dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils a. w

Die Entwicklungswalze 1 weist einen aus Messing, rostfreiem Stahl oder anderem, ähnlichem Material gefertigten Hauptkörper If) mit den Entwickler enthaltenden Rillenbereiche la auf. Die Rillen sind aus dem Hauptkörper \b durch Ätzen oder spanabheben- -n den Bearbeitung herausgearbeitet.

Die Rillen A können konisch, zylindrisch oder halbkugelförmig sein. Es ist auch eine Modifikation dieser Formen oder eine Mischung derselben möglich. Sie können auch nur eine unregelmäßig konkave Form in aufweisen.

Der HauptkCrper \b der Entwicklungswalze 1 ist entweder in seiner Gesamtheit oder auch nur in seinem äußeren Teil aus einem wasserabstoßenden Material wie z. B. aus einem Silikonharz oder aus einem Fluorharz.

Die in F i g. 2A und 2B gezeigte Entwicklui gswalze 1 weist einen aus wasserabstoßendem Material gefertigten Hauptkörper \b auf. Auf ihrer Oberfläche weist sie eine spiralförmig angeordnete Rille oder eine Anzahl von nicht zusammenhängenden Rillen A auf.

Die gesamte Oberfläche der Entwicklungswalze 1 ist mit einer dünnen Metallschicht ic versehen, z. B. aus Aluminium oder Kupfer, oder auch mit einer Schicht eines anderen hydrophilen Materials, die durch Abscheiden im Vakuum oder durch Aufsprühen aufgebracht ist.

Bestimmte, in dieser Art hergestellte Bereiche der Entwicklungswalze 1 ergeben die Spitzen Ai der Rillenwände A. Diese sind geschliffen oder geätzt, um dort die Schicht des hydrophilen Materials zu entfernen und das darunterliegende, wasserabstoßende Material freizusetzen. Als abschließende Oberflächenbehandlung werden die Walzen geläppt. Man erhält eine Entwicklungswalze, wie in F i g. 4 gezeigt.

Die Rillen auf der Oberfläche der Walze 1 werden entweder durch spiralförmiges Schneiden mit kontinuierlichen Vorschub auf einer Drehbank oder durch Formen mittels einer Form, die auf ihrer Innenseite eine Matrize der Rillen aufweist, hergestellt. Die Steigung der Rillen, d. h. der Abstand zwischen zwei benachbarten Rillenwänden A\ und A\ oder der Abstand zwischen zwei benachbarten Rillen jeweils an ihrem Boden A 2 und A 2 liegt in der Größenord.iii^g von 0.08 bis 0,15 mm. Der Winkel zwischen zwei Rillenwänden bzw. der öffnungswinkel einer Rille liegt in der Größenordnung von 15° bis 20°. Die Toleranz D\ in radialer Richtung beträgt weniger als ±Ι0μπι, ν :'. in Fig. 4 gezeigt. Die Amplitude D2 ciiici Auwcicnüiig von der Oberfläche der Walze 1 in axialer Richtung beträft weniger als 10 μΐη, wie in F i g. 5 gezeigt.

Gemäß der Erfindung müssen die Rillen A der Walze 1, welche die den Entwickler enthaltenden Bereiche la ergeben, den hohen Anforderungen an die Abmessungstoieranzen genügen. Durch diese engen Toleranzen wird erreicht, daß eine Entwicklungsflüssigkeit 3 in den Rt-reichen la mit Sicherheit gehalten wird, wenn der Walze Entwickler zugeführt wird. Da die Menge des in den einzelnen Bereichen durch ein in F i g. 1 gezeigtes Rakelbauteil 7 eingestellt wird, haftet der Entwickler 3 nicht an den Spitzen A 1 der Rillenwände A, wie in F i g. 3 gezeigt, da das wasserabstoßende Material des Hauptkörpers li> der Walze an den Spitzen A 1 der Rillenwände frei liegt.

Der Entwickler 3 wird in einem Behälter 4 einer Vorratseinrichtung aufbewahrt, wie in F i g. 1 gezeigt. Eine Zuführungswalze 6 aus Schwammgummi oder einem anderen, das Flüssigkeit aufnehmenden Material ist auf einer Achse 5 so angebracht, daß ein Teil ihrer Oberfläche in den Entwickler 3 in dem Behälter 4 taucht. Die Zuführungswalze 6 berührt leicht die Entwicklungswalze 1 und dreht sich in Richtung des Pfeils b. Hierdurch wird Entwickler 3 aufgenommen und der Entwicklungswalze 1 zugeführt. Die Zuführungswalze 6 kann sich in einer Folgebewegung zur Entwicklungswalze 1 drehen. Sie kann sich aber auch gegenläufig zur Entwicklungswalze 1 drehen.

An Stelle durch die Zuführungswalze 6 ist der Entwickler 3 auch durch eine andere gebräuchliche Einrichtung der Entwicklungswalze 1 zuführbar. Zum Beispiel kann er direkt auf die Oberfläv.ne der Entwicklungswalze 1 gegossen werden, oder die Entwicklungswalze 1 kann unmittelbar in dem Entwickler 3 im Behälter 4 eintauchen.

Als flüssiger Entwickler ist schwarze, blaue oder rote Farbe oder eine andere beliebige verfügbare Farbe verwendbar. Es kann sich um eine wäßrige Lösung eines beliebigen Farbstoffs handeln, oder um eine Dispersion von Ultramarin, rotes Eisenoxid, Ruß oder eines anderen Pigments in Pulverform in einer Trägerflüssigkeit. Es kann mit einem oder mehreren Zusätzen versehen sein. Die verwendeten Pigmente können in geeigneter Weise mit einem Harz behandelt werden, um ein Fixieren durch Erhitzen, nachdem sie an den aufgeladenen Bereichen haften, zu erleichtern.

Wird als Entwicklerflüssigkeit eine solche mit Wasser als Lösungsmittel verwendet, soll der Wasseranteil

vorzugsweise mehr als 60 Gew.-% betragen.

Der Entwickler kann einen farblosen oder leicht gefärbten Bestandteil enthalten, der durch Oxydation an der Luft, durch Bestrahlen mit Hitze oder Licht, oder durch eine Reaktion mit einem im Aufzeichnungsmaterial vorhandenen Bestandteil zu einem färbenden Stoff umgewandelt wird, wie noch erläutert wird.

In ^v i g. 1 ist das Rakelbauteil 7 rechts oberhalb der Entwicklungswalze angebracht und berührt diese. Das Rakelbauteil 7 hat Walzenform und ist drehbar auf einer Achse 8 angebracht. Ist das Rakelbauteil 7 in Walzenform, ist eine Berührung der Oberfläche der Entwicklungswalze unter einem rechten Winkel möglich. Die Oberflächenrauhigkeit des Rakelbauteils 7 kann beliebigen Standardwerten entsprechen. Eine Bearbeitung des Rakelbauteils, um eine einheitliche Oberflächengüte zu erreichen, ist möglich.

Auf das Rakelbauteil 7 wirken über die Achse 8 durch die Druckfedern 9 und 10 die Kräfte F. wie in Fig.6 gezeigt ist. Die in dieser Weise auf das Rakelbauteil 7 wirkenden Kräfte F ergeben einen Druck auf die Berührtingsstelle, an der sich Entwicklungswalze 1 und Rakelbauteil 7 unter einem rechten Winkel berühren. Das Rakelbauteil 7 kann sich zu jeder beliebigen Seite drehen, um die Menge des auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 1 befindlichen Entwicklungsfluids 3 in einer geeigneten Weise zu beeinflussen.

Wie in F i g. 7 gezeigt ist, wischt das Rakelbauteil 7, das gegen die Oberfläche der Entwicklungswalze 1 drückt, einen Teil des in den einzelnen Bereichen 1 a der Walze 1 enthaltenden Entwicklers 3 ab, um so den Spiegel der Entwicklerflüssigkeit 3 in den einzelnen Bereichen la unter dem größten Durchmesser einzelner Teilstücke der Walze 1 bzw. unter den Spitzen A 1 der Rillenwände zu halten. Der Spiegel der Entwicklerflüssigkeit 3 in den einzelnen Bereichen la ist durch eine Veränderung des Drucks, mit dem das Rakelbauteil 7 auf die Entwicklungswalze 1 drückt, veränderbar. Hierdurch ist für das Entwickeln ein optimaler Flüssigkeitsspiegel einstellbar. Durch Versuche wurde bestätigt, daß die Kraft F der Feder 9 (10) im Optimum etwa 900 g beträgt.

Bei der Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist es wesentlich, daß die Menge der sich auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 1 befindlichen Entwicklerflüssigkeit durch das Rakelbauteil auf ein geeignetes Maß eingestellt wird, um beim Entwickeln zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten. Ist die Menge zu groß oder zu klein, ist kein Entwickeln möglich. Ist die Menge des in den einzelnen Bereichen la nicht gleichmäßig, wird das durch das Entwickeln erzeugte sichtbare Bild unscharf und fehlerhaft.

Zu dieser Erfindung wurden Versuche mit Rakelbauteilen aus verschiedenen Materialien durchgeführt Es ergab sich, daß die Verwendung von drei Materialarten von geschäumten Polyäthylen beim Entwickeln genau abgegrenzte und deutliche Bilder ergibt.

Folgende Materialeigenschaften liegen vor:

Geschäumtes Polyäthylen Typ I

Abmessungen

Standardfarben

Dichte (g/cm³)
Reißfestigkeit (kg/cm³)
Dehnbarkeit (%)

L-2500

80x lOOOx 1000mm

Weiß, Rot, Blau,

Gelb, Grün, Grau,

Schwarz

0.033 bis 0,040

3,5 bis 4,5

320 bis 440

25% Zusammendrückhärte oder -gute (kg/cm^J)

25% Dauerdruckfestigkeit (%) Weiterreißwiderstand

(kg/cm³)

Wärmeleitfähigkeit

(kcal/mh°C)

Wasserabsorptionsvermögen (g/m³ 24h)

Geschäumtes Polyäthylen Typ II

Grad

Abmessungen

Standardfarben

Dichte (g/cm³)

Reißfestigkeit (kg/cm¹)

Dehnbarkeit (%)

25% Zusammendrückhärte oder -gute (kg/cm³)

25"/o Uauerdruckfestigkeit(^u/o) Weiterreißwiderstand

(kg/cm³)

Wärmeleitfähigkeit

(kcal/mh°C)

Wasserabsorptionsvermögen (g/m³ 24h)

Geschäumtes Polyäthylen Typ III

Grad

Abmessungen

Standardfarbe

Dichte (g/cm³)

Reißfestigkeit (kg/cm³)

Dehnbarkeit (%)

25% Zusammendrückhärte oder -gute (kg/cm³)

25% Dauerdruckfestigkeit (%) Weiterreißwiderstand

(kg/cm³)

Wärmeleitfähigkeit

(kcal/mh°C)

Wasserabsorptionsvermögen (g/m³24h)

0,5 bis 0,59 1,3 bis 2,3

1,7 bis 2,0

0,035

nicht mehr als 0,0001

L-25OON

8Ox lOOOx !000mm

Weiß, Grau

0,033 bis 0,040

3,5 bis 4,4

300 bis

0,5 bis 0,59 1,3 bis 2,3

1,0 bis 1,5

0,040

nicht mehr als 0,0001

C-0600

3Ox 100Ox 1000 mm

Weiß

0,210 bis 0,240

21,0 bis 28,0

160 bis

4,2 bis 4,6 2 bis 3

9 bis 11

0,055

nicht mehr als 0,004

Bei den Versuchen bei der Umwandlung von unsichtbaren Bildern in sichtbare Bilder und bei der Verwendung der obigen und anderer Materialien für das Rakelbauteil 7 ergaben sich folgende Ergebnisse:

30	Material	Bildqualität	Bild	Schleier
			inten	im
			sität	Hinter
				grund
	Geschäumtes	gut	1,8	keiner j
55	Polyäthylen
	(Typ I)
	Geschäumtes	gut	1,8	keiner i;
	Polyäthylen
	(Typ II)
60	Geschäumtes	gut	1,8	keiner ?,
	Polyäthylen
	(Typ III)
	Geschäumter	gut	1,8	0,03 ι-
65	Chlorpren-
	kautschuk
	Nitrilkautschuk	weniger gut	1,6	0,15 ^f:
	(Härte 30°)

Fortsetzung

Material

Bildqualität

Bild- Schleier inten- im silät Hintergrund

*	Nitrilkautschuk	weniger gut	1,6	0,18
ί	(Härte 50°)	(Kleinbuchstaben
		nicht lesbar)
	Nitrilkautschuk	schlecht	1,5	0,3
	(Härte 70°)	(Kleinbuchstaben
		nicht lesbar)
	Silikongiimmi	schlecht	1,5	0,5
		(Kleinbuchstaben
		nicht lesbar)
	Vinylchlorid	schlecht	1,5	0,5
		(Kleinbuchstaben
		nicht lesbar)
	Filz	schlecht	1,5	0,5
		(Kleinbuchstaben
		nicht lesbar)

Bei der Verwendung einer Luftabstreifeinrichtung als Rakelbauteil ergab sich eine einigermaßen gute Bildqualität, Bildintensität und Schleier ergaben sich zu 1,3 bzw. 0,2.

Wie die Versuche zeigen, erhält man bei der Verwendung eines Rakelbauteils aus geschäumtem, elastischem Material mit einer Dichte von unter 0,5 Bilder von hoher Qualität. Es wird angenommen, daß sich ein Rakelbauteil aus einem Material mit niedriger Dichte und hoher Elastizität eng an die unregelmäßige Oberfläche der Entwicklungswalze anschmiegt und so einen wirkungsvollen Abgleich der Menge der auf der Walze 1 befindlichen Entwicklerflüssigkeit 3 erzielt. Vorzugsweise ist die 25% Zusammendrückhärte oder -gute des Materials des Rakelbauteils 7 in einer Größenordnung von unter 4,6 kg/cm³ festzulegen. In diesem Fall ist ein sonst möglicher Verschleiß der Oberfläche der Entwicklungswalze 1 im wesentlichen vernachlässigbar, und die Standzeit des Rakelbauteils ist sehr hoch.

Bei der erläuterten Ausführungsform weist das Rakelbauteil 7 die Form einer zylindrischen Walze auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Form des Rakelbauteils 7 beschränkt. Es ist ebenso möglich, ein Rakelbauteil 107 im Schnitt etwa in Kleeblattform, dessen Schnitt in F i g. 9 gezeigt ist, oder ein messerförmiges Rakelbauteil 108, wie in F i g. 10 gezeigt ist, zu verwenden.

Das Rakelbauteil 7 kann in einer Folgebewegung zur Entwicklungswalze drehbar sein oder nicht Ist es drehbar angebracht, wird es schrittweise mittels eines Klinkenrades 11 und einer Sperrklinke 12, wie in F i g. 8 gezeigt, bewegt. Die Sperrklinke 12 und ein Arm 16 sind auf einer Achse 13 schwenkbar gelagert Der Arm 16 wird über eine Zähleinrichtung 14 für das entwickelte Aufzeichnungsmaterial und mit Hilfe eines Elektromagneten 15 ausgelenkt Hierdurch wird das Rakelbauteil 7 jedesmal, wenn eine ausreichende Zahl von Blättern des Aufzeichnungsmaterials entwickelt ist schrittweise weitergedreht Hierdurch werden beim Entwicklungsvorgang abgegrenzte Bereiche des Rakelbauteils 7 mit der Oberfläche der Entwicklungswalze 1 unter voller Wirkung in Berührung gebracht

Eine Führungswalze 17 für das Aufzeichnungsmaterial ist so angebracht, daß ihre Oberfläche der Oberfläche der Entwicklungswalze I₁ die mit einer ausreichenden Menge von Entwickler 3 versehen ist, gegenüberliegt. An den gegenüberliegenden Enden

-> kann die Führungswalze 17 die Bunde 17a aufweisen. Die Führungswarze 17 ist auf der Achse 1.8 gelagert Die beiden Bunde 17a drücken gegen die Oberfläche der Entwicklungswalze 1, wodurch ein Spalt Czwischen den beiden Oberflächen entsteht, wie in Fig. 11 gezeigt.

ίο Gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Führungswalze 17 mit einer Kraft von etwa 1 kg gegen die Entwicklungswalze 1 drückt.

Der Spalt Czwischen den beiden Walzen 1 und 17 ist um weniges enger als die Dicke Wdes Aufzeichnungs-ί materials. Weist z. B. der erstere eine Weite Cvon 70 μίη auf, ist die Dicke W 80 μιη. Hierdurch wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials S in innige Berührung mit der Oberfläche der Entwicklungswalze 1 gebracht.

.'(ι In der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist als A.ufzeichniin^srnsteris! ein e!ektrofoto°;^r?¹.fiscrip^ Aufzeichnungsmaterial, das auf seiner Oberfläche mit einer Schicht eines fotoleitenden Materials versehen ist, verwendbar. Auf diesem Aufzeichnungsmaterial wird

r> durch elektrisches Aufladen und durch Belichten mit dem Bild eines zu kopierenden Originals ein elektrostatisches Bild erzeugt. Es ist auch die Verwendung eines elektrostatischen Aufzeichnungsmaterials, wie es bei dem Faksimile-Verfahren verwendet wird, möglich, das

id eine dielektrische Schicht aus einem Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat oder anderen hochmolekularen Substanzen, auf einem Papier oder einem anderen Träger aufweist. Auf diesem Aufzeichnungsmaterial wird ein elektrostatisches Bild mittels einer oder

υ mehrerer Kontaktelektroden erzeugt. Ils ist auch ein Farb-Aufzeichnungsmaterial zu verwenden, das dann mit einer Schicht besonderer Zusammensetzung zum Entwickeln farbiger Bilder versehen ist.

Auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 5

κι befindet sich ein elektrostatisches Bild (dargestellt durch ). Dieses Bild wurde mittels einer Einrichtung 19 zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildes erzeugt (s. Fig. 1). Das elektrostatische Bild wurde durch eine Kombination von elektrischem Aufladen und bildmäßi-

■r, gern Belichten oder durch bildmäßiges Aufladen mit einer oder mehreren Kontaktelektroden erzeugt. Das Aufzeichnungsmaterial mit dem elektrostatischen Bild wird den beiden Walzen 1 und 17 mit einer geeigneten Vorrichtung zugeführt. Berührt die Oberfläche des

,ο Aufzeichnungsmaterials die Oberfläche der Entwicklungswalze, liegt der Spiegel der Entwicklerflüssigkeit 3 in den einzelnen Bereichen la unterhalb der Spitzen A 1 der Rillenwände. Dies wird durch das Abgleichen mittels des Rakelbauteils 7 erreicht. Kommen die aufgeladenen Bereiche des Aufzeichnungsmaterials mit den Spitzen A 1 der Rillenwände oder benachbarten Bereichen in Berührung, wird die in den Bereichen la enthaltene Flüssigkeit von den in den aufgeladenen Bereichen vorhandenen Ladungen angezogen. Sie

bo haftet nur an den aufgeladenen Bereichen, so daß nur diese Bereiche des Aufzeichnungsmaterials befeuchtet werden. Das Anziehen der Entwicklerflüssigkeit 3 erfolgt nur durch die Anwesenheit elektrischer Ladungen, so daß nichtaufgeladene Bereiche nicht mit der

b5 Entwicklerflüssigkeit befeuchtet werden. Da das Aufzeichnungsmaterial nur mit den Spitzen A1 der Rillenwände, die frei von Entwicklerflüssigkeit sind, in Berührung kommt wird auf dem Aufzeichnungsmaterial

ein sichtbares Bild 20 von guter Qualität ohne eine Schleiertrscheinung im Untergrund erzeugt.

An Stelle der Walze 17 sind zwei Walzen 21 und 22 verwendbar, um das Aufzeichnungsmaterial an die Entwicklungswalze 1 anzudrücken. Werden die beiden iValzen 21 und 22 hintereinander angebracht, wie in Fig. 12 gezeigt, und berühren sie die Entwicklungswalze 1, wird die Fläche des Aufzeichnungsmaterials, die die Entwicklungswalze berührt, größer. Die Intensität des sichtbaren Bildes wird dadurch erhöht. Eine derartige Verwendung der beiden Walzen 21 und 22 erlaubt eine Erhöhung der Entwicklungsgeschwindigkeit.

Das durch Berührung mit der Entwicklungswalze entwickelte Aufzeichnungsmaterial wird durch Bestreichen mit einem Luftstrom oder durch Erhitzen getrocknet, wodurch das sichtbare Bild fixiert wird. Soll beim Entwickeln eine Farbe entwickelt werden, kann das Aufzeichnungsmaterial einer weiteren Behandlung unterworfen werden. Wird nach dem Ende des Entwickeln die Entwicklungswalze nicht gereinigt, trocknen di? fe^'pn Rpstandteile. die in Form von sehr feinem Pulver Li der Trägerflüssigkeit, die sich in den Rillen A befino.it, verteilt sind, ein. Das Vorhandensein von festen, trockenen Bestandteilen in den Rillen wirkt sich auf das Ergebnis des folgenden Entwicklungsvorgangs sehr nachteilig aus. Um diesen unerwünschten Einfluß auszuschließen, ist die Entwicklungswalze nach dem Ende des Entwickeins zu reinigen, z. B. mittels einer Sprüheinrichtung 23 für eine Reinigungsflüssigkeit, wie in Fig. 1 gezeigt. Es besteht auch die Möglichkeit, die restliche Eniwicklerflüssigkeit von der Entwicklungswalze zu entfernen, indem sie einem Luftstrom, der mittels eines Gebläses erzeugt wird, ausgesetzt wird. Wird der Entwickler auf die Entwicklungswalze aufgetragen, indem ein Teil der Walze in den in einem Behälter befindliche Entwickler eintaucht, bewegt sich nach dem Ende des Entwickeins entweder die Walze oder der Behälter in bezug auf das andere Teil, um die Walze vollständig in dem Behälter unterzubringen und um diesen zu verschließen, oder die Walze taucht vollständig in den im Behälter befindlichen Entwickler ein. Eine Einrichtung zum Säubern der Entwicklungswalze wird im folgenden im einzelnen erläutert.

Wird nur eine Art von Entwickler verwendet, weist die Entwicklungsvorrichtung nur eine Entwicklungswalze und einen Satz von Zubehörteilen auf. Werden jedoch zwei verschiedene Arten Entwickler verwendet und wird das Aufzeichnungsmaterial einer Entwicklungsvorstufe unterworfen, werden zwei Entwicklungswegen und zwei Sätze von Zubehörteilen verwendet. Werden farbige sichtbare Bilder erzeugt, weist die Entwicklungsvorrichtung gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von Entwicklungswalzen und ebenso eine Anzahl von Zubehörteilen auf.

Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform der Zuführeinrichtung des Entwicklers, gekennzeichnet durch einei! Entwicklerbehälter 104, der an seinem Boden einen Auslaßstutzen 104a aufweist. Der Behälter ist oberhalb der Oberfläche einer Entwicklungswalze 101, die in ihrem Aufbau der Entwicklungswalze 1 entspricht, angebracht. Der Auslaßstutzen 104a des Entwicklerbehälters 104 berührt mit seinem unteren Rand die Oherfläche der Entwicklungswalze 101 und führt so der En'wicklungswalze 101 den im Behälter 104 enthaltenen Entwickler zu.

Gegenüber dem Entwicklerbehälter 104 ist gegenüber der Entwicklungswalze 101 eine Führungswalze 117 für das Aufzeichnungsmaterial, deren Aufbau dem der Führungswalze 17 entspricht, angebracht. Die Walze 117 drückt gegen die Entwicklungswalze 101. Das Aufzeichnungsmaterial S bewegt sich auf einer Führung zwischen den beiden Walzen 101 und 117.

Ein dem Rakelbauteil 7 ähnliches Rakelbauteil berührt die Oberfläche de^r Entwicklungswalze 101 und steuert die sich auf der Walze befindliche Menge von Entwicklerflüssigkeit. Es besteht auch die Möglichkeit, einen flüssigkeitsdurchlässigen Kolben oder einen durchlöcherten Kolben, der aus einem ähnlichen Material wie das Rakelbauteil besteht, in den Auslaßstutzen 104a des Entwicklerbehälters 104 einzusetzen. Dieser steht mit seinem unteren Ende mit der Oberfläche der Walze 101 in Berührung, so daß der Kolben die Funktion des Rakelbauteils, nämlich die Menge des sich auf der Oberfläche der Walze 101 befindlichen Entwicklers zu steuern, übernimmt.

Die Führungswalze für das Aufzeichnungsmaterial kann die Form einer in Fig. 14 gezeigten Walze 118 haben. Sie weist an ihren gegenüberliegenden Enden die Bunde 118a auf, die jeweils mit einer Entwicklerführungsrille 1186 versehen sind. Die Verwendung dieser Art von Führungswalze für das Aufzeichnungsmaterial erlaubt eine Steuerung der nach unten fließenden Entwicklerflüssigkeit und verhindert, daß der Em wickler außerhalb der Walze 118 fließt.

Hierzu 3 Blatt Zeichniiimen

Claims

Patentansprüche:

1. Entwicklungsvorrichtung zum Entwickeln eines Ladungsbildes mit einem flüssigen Entwickler, der auf eine drehbare Entwicklungswalze aufgebracht wird, auf deren Mantelfläche eine oder mehrere Rillen mit V-förmigem Querschnitt zur Aufnahme von Entwickler umlaufen, weiterhin mit einem Rakelbauteil sowie mit mindestens einer Führungswalze zum Andrücken des Aufzeichnungsmaterials an die Entwicklungswalze, dadurch gekennzeichnet, daB das Rakelbauteil (7,107, 108) aus einem elastischen Material mit einem Flüssigkeitsabsorptionsvermögen von nicht größer als 0,004 H g/m³ · 24 h besteht, das zur Einstellung des Flüssigkeitsniveaus in der bzw. den Rillen (A) an die Mantelfläche der Entwicklungswalze (1, 101) angedrückt ist, daß der öffnungswinkel der Rille bzw. Rillen (A) in der Größenordnung von 15° bis 20° liegt, und ö?Q die durch benachbarte Rillen gebildeten Spitzen verrundet sind.

2. Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rille (A) schraubenlinienförmig umläuft

3. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgerundeten Spitzen der Rillen (A) wasserabstoßend beschichtet sind.

4. Entwicklungsvorrichtung nach einem der jo Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (linder Entwicklungswalze (1, 101) aus wasserabstoßendem Material besteht, und daß auf die Rilleninnenwäncie (A Γ- eine Schicht aus hydrophilem Material (Ic) unter Freilassung der r> abgerundeten Spitzen der Rillen angebracht ist.

5. Entwicklungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelbauteil (7) Walzenform hat und intermittierend gedreht wird (F ig. 8). jo